解密模具随形冷却

来源3DSYSTEMS微信公众号      

 在注塑模具中应用随形冷却的优势已经得到充分的证明。客户对提高零件质量、减少报废零件和缩水区域、缩短冷却过程和循环时间、以及降低总制造成本的评价都有据可查。虽然许多模具制造商知道，他们需要采用3D打印和随形冷却技术以保持竞争力，但一些常见的误解可能会阻碍他们。

使用 Cimatron® 创建的随形冷却设计提供的更均匀的冷却可以缩短注塑成型周期时间，并将生产率提高 30%。

—— 美国印第安纳州Wawaka市 B&J Specialty公司 

3D 打印经理 Jarod Rauch

      虽然随形冷却模具零件的成本还有进一步降低的空间，但趋势是明显的。3D打印，随形冷却模具零件是一个富有竞争力的选择。模具制造商报告说，他们降低了基于增材制造的随形冷却模具零件的成本，使之与传统冷却零件的成本相等，甚至更低。这尤其适用于具有挑战性的几何图形，以及利用增材制造功能减少或消除耗时且昂贵的钻孔和EDM的使用。

      Bastech是一家位于美国俄亥俄州的公司，专为增材制造服务业及设备销售业提供一站式解决方案。他们对两个非常相似的模具零件的体积、尺寸和设计配置进行了基准比较。他们设计了一个具有完整型芯、型腔和滑动模组的零件，用于3D打印；他们设计了另一个具有标准螺旋挡板结构的零件，并按常规制造。Bastech设计的两个部分，以保持相同的温度（110华氏度）。总的来说，Bastech通过随形冷却将模具生产成本平均降低了16%。

       即使在以增材制造为基础的随形冷却模具零件的成本高于传统冷却模具零件的情况下，预期的较长寿命周期加上生产率效益也证明了较高的成本是合理的。

“我们希望模具的使用寿命大大提高，因为随形冷却减少了CT，从而降低了注塑压力，从而减少了分模线上的磨损和模具复杂的细节。”

——美国印第安纳州瓦瓦卡市B&J Specialty，Inc.

3D打印经理 Jarod Rauch

       随形冷却不再仅仅是一种酷的技术，它已经被证明并为黄金时期做好了准备。无论你是寻求保持竞争力，或是想使用注塑制造零件的模具制造商，随形冷却都可能会对你的盈亏底线有重大影响。

“很多工模具制造商都将采用3D技术来改善自身的运营。我们愿意向其他工厂分享我们的成功，并让他们知道3D技术不仅能为他们带来成功，而且这种成功会对他们产生极大的影响。”

—— 美国俄亥俄州Vandalia市Bastech公司

首席执行官 Ben Staub

如何使用 3D Systems 的随形冷却解决方案较大限度地缩短注塑成型周期时间并提高零件质量？

问

冷却是注塑模具的关键过程，会影响周期时间和较终零件质量。理想情况下，注塑模具冷却通道将遵循或符合零件的几何形状，并在整个零件中保持与表面的均匀距离。然而，当涉及到复杂的零件时，传统的钻孔和铣削方法不能产生这些优化的随形冷却通道。结果导致冷却过程效果欠佳，并且可能导致更长的周期时间、零件出现翘曲和凹痕。

如何解决这些问题？

答

增材制造解决了这些难题，可以生产具有随形冷却通道的模具组件，从而缩短生产周期，提高零件质量和冷却效率。

3D Systems 针对随形冷却设计和生产的端到端解决方案使模具制造商能够检测出可受益于随形冷却通道的区域，通过传统和随形冷却通道的较佳组合设计模具，通过 3D 打印来打印组件，并获得随形冷却的时间、成本和生产率优势。

设计和仿真

• 使用 Cimatron® 的专用工具集设计模具

• 使用混合设计工具整合任何复杂程度的冷却通道

• 使用 FEA 模拟验证冷却效率、零件质量和冷却时间缩短程度

打印准备

• 使用 3DXpert™ 准备模具组件以进行 3D 打印和后处理

• 定义和应用优化的激光和打印策略，以实现成功的打印

• 模拟 3D 打印过程，确保成功、准确的打印

打印

• 使用 3D Systems 的 DMP 金属打印机和 LaserForm® 材料获得高质量、高强度和持久耐用的模具组件，或通过 3D Systems的按需制造服务订购较终零件

• 无需支撑结构即可打印内部冷却通道的优势

后处理

• 使用 Cimatron® 以所需的精度和质量对打印零件进行后处理（钻孔和铣削）

• 考虑实际的打印几何形状，设计夹具和量具以固定打印组件

• 通过 Cimatron 的电极应用，实现精细、准确的细节